技术 步进电机基础：步进电机选型原则

步进电机的型号，是由保持力矩、转速以及步距角三大要素共同决定的。一旦这三大要素被明确，步进电机的规格便得以确定。

一、保持力矩的选择

步进电机的动态力矩是一个难以瞬间确定的数值，通常我们会根据电机工作的负载来确定其保持力矩，也被称作静力矩。在扭力需求较小的情况下，如0.8N.m以下，我们通常会选择机身直径为20MM、28MM、35MM、39MM或42MM的电机。当扭力需求达到1N.m左右时，选择57型号的电机较为合适。对于需要承受更大扭力的场合，如几个N.m或更大，我们就得选用86、110、130等更大规格的步进电机。保持力矩一经选定，电机的机座及其长度便随之确定，这取决于电机的几何尺寸。

二、转速的选择

步进电机的输出转矩与转速之间存在着反比关系。也就是说，步进电机在低速运行时，其输出转矩较大；而当电机转速超过1000rpm时，其转矩会显著减小。对于需要高速运转的电机，我们需要仔细考虑电机的线圈电阻和电感。若要求电机高速运转并获取较大的输出转矩，那么应选择电感稍小、电阻较大的电机。反之，若要求电机低速运行并输出大力矩，则应选择电感在十几或几十mH，同时电阻也要适当增大的电机。

三、步距角的选择

电机的步距角取决于负载精度的要求。我们需要将负载的最小分辨率（当量）换算到电机轴上，以确定每个当量对应的电机旋转角度（包括减速后的角度）。电机的步距角应等于或小于此角度。目前市场上的步进电机步距角常见的有0.36度/0.72度（五相电机）、0.9度/1.8度（二、四相电机）以及0.6度/1.2度（三相电机）等。不同相数的电机在工作效果上有所差异。相数越多，步距角可以做得越小，工作时的稳定性也相对较高。在大多数情况下，我们更倾向于使用两相电机。而在需要高速大力矩的场合，选择三相步进电机将更为实用。